碳钠米管纤维在新型防弹衣中的性能优势

现代高科技武器的发展以及日益复杂的作战环境对防弹衣的防弹性能和穿着舒适性提出了更高要求。新材料仍将成为下一代新型防弹衣的开发方向。本文介绍的碳钠米管纤维早在20世纪90年代就已经被发现。由于其制造成本贵比黄金而一直未被广泛使用。近年来随着工艺技术的改进及生产规模的扩大,碳纳米管的生产成本大幅降低,其开发潜能和应用前景逐渐受到材料科学界和高新技术产业部门的关注。本文在分析现代常用防弹衣防弹机理的基础上着重论述碳钠米管作为超级纤维的独特性能在防弹领域中的应用优势。     

侵彻引信用磁电传感器的输出特性仿真分析

目的 解决侵彻引信用磁电传感器在不同侵彻环境下输出特性难以预知的问题,掌握不同结构参数对传感器输出的影响。方法 基于一种新型磁电传感器的结构原理,提出一种联合仿真研究方法,研究过程分为2部分,一部分是利用ADAMS软件进行磁电传感器惯性系统的力学特性仿真,另一部分是利用COMSOL软件进行传感器机电转换元件的磁电特性仿真,仿真模型的输入是战斗部在穿靶过程中的过载信息。通过磁电传感器在多次冲击加载试验中获取的实测数据,对仿真模型的仿真结果进行验证。改变仿真模型的相关参数,模拟并分析传感器结构对仿真输出特性的影响。结果 仿真穿靶时间的平均绝对误差约为138 μs,穿靶时刻仿真电压值的平均相对误差约为5.9%。在给定力学环境的前提下,侵彻引信用磁电传感器中的线圈与磁铁的相对高度会影响输出信号的正负、幅值以及波峰出现的时间,线圈匝数、线圈与磁铁之间的间隔仅对信号的幅值产生影响。结论 仿真误差在可控范围内,验证了联合仿真模型的正确性与该研究方法的可行性。该仿真模型可以为侵彻引信用磁电传感器的设计提供指导,并为后续进一步验证侵彻引信起爆控制系统的性能工作提供了新的思路。     

测试装置防护技术的仿真研究

复杂的动力学环境对测试系统安全可靠地工作产生巨大威胁, 为了可靠地完成测试任务, 叙述了弹载测试装置抗高过载冲击的防护措施和缓冲机理.利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对内置测试设备的卵形空心弹体侵彻钢靶进行了数值模拟,同时结合泡沫铝的特性对防护技术进行了仿真研究.     

人体装甲测试用模拟破片的应用与发展

模拟破片是人体装甲防弹性能测试评价的主要试验弹体.本文对人体装甲和模拟破片进行了阐释,分析了模拟破片的应用背景,对国内外现状进行了对比分析,对标准模拟破片的确定以及爆炸破片的发展进行了探讨,提出了开展新型模拟破片及其测试技术研究的重要意义.     

药型罩参数对聚能射流水下运动的影响

目的 研究药型罩结构参数对所形成的聚能射流在水中运动的影响,改进水中聚能射流的运动特性。方法 采用多物质单元ALE法就锥形罩射流对水介质的侵彻进行数值模拟,分析锥形装药结构中药型罩锥角和厚度对所形成的聚能射流侵彻水时运动参数的影响。结果 锥形罩锥角大小及药型罩厚度对聚能射流在水中的形状、射流速度、加速度等有着明显的影响。侵彻体进入水中10 cm后,药型罩的锥角从30°增加到150°的过程中,剩余速度先增大、后减小,在90°时达到最高。药型罩厚度为1.5～4mm时,剩余速度变化起伏小;厚度为4～6 mm时,剩余速度开始大幅下降。结论 当锥角为90°时,罩厚为4 mm的药型罩所形成的射流在水中表现最好,形成的射流侵彻深度最长,侵彻水介质10 cm后的剩余速度最大,存速能力最强。     

应用构型一致的显式方法预测结构冲击动响应

目的 发展构型一致的显式方法,以提高拉格朗日有限元对冲击、碰撞及侵彻问题计算的精度和健壮性。方法 为更准确地描述和计算结构大变形,基于任意参考构型理论,建立构型一致的动量方程拉格朗日有限元格式。为避免网格间侵入现象,通过结合前增量位移的时间积分方法和共轭梯度算法,使得显式增量步更新后,仍满足接触非侵入条件。结果 通过对大变形碰撞及侵彻问题的模拟,并与LS-DYNA软件结果对比,验证了计算方法的可靠性。结论 基于构型一致的显式算法可有效抑制大变形碰撞过程的单元畸变,提高计算程序的健壮性和预测准确度,使该算法在模拟大变形碰撞问题方面具有优势。     

火箭整流罩抗碎片侵彻能力的数值模拟

为研究火箭整流罩对箭上有效载荷的防护性能,以某型液体运载火箭为分析对象,利用Autodyn软件对火箭爆炸碎片撞击有效载荷整流罩的过程进行了数值模拟,分析了碎片撞击速度和撞击倾角对整流罩抗碎片侵彻能力的影响。数值计算结果表明:碎片的撞击速度和撞击倾角是影响火箭整流罩抗碎片侵彻能力的重要因素,对碎片本身形变也有一定的影响;侵彻时间随碎片撞击速度呈单调递减,当碎片撞击速度较小时,碎片撞击造成的速度损失与撞击速度呈正相关;有效载荷整流罩抗侵彻能力随碎片撞击倾角的增大而增强,侵彻时间随碎片撞击倾角的增大呈单调递增。数值模拟结果与理论计算结果基本吻合,表明该数值计算模型能较好地模拟火箭爆炸碎片撞击有效载荷整流罩的过程。     

低易损推进剂机械刺激下的试验、机理、配方的研究进展

基于我国的低易损推进剂试验和理论研究工作相比于国外起步较晚,尤其是子弹冲击、破片冲击、聚能射流冲击等机械刺激作用下的低易损研究,受到试验条件和评估标准的限制更为严重,研究的滞后性尤为突出。为了给后续研究工作提供一些帮助,总结了三个方面的研究进展。一是低易损推进剂子弹冲击、破片冲击、聚能射流冲击的试验结果;二是低易损推进剂在机械刺激下的响应机理;三是低易损推进剂的配方研究工作。最后提出了几点建议,希望对国内的相关理论研究和生产实践有所帮助。     

国外军用功能防护镜发展现状

随着科技的飞速发展,在不同场景下防护装备的性能水平得到了极大的提升。面对国际局势的不稳定性和不确定性,单兵装备倍受关注。作为身体部位脆弱的眼部,功能型防护镜的研制已成为亟待解决的难题之一。本文论述了防破片、防雾、风镜和光学防护等眼镜的原理、以及国外军用护目镜的发展和应用,为今后防护镜的研究和开发提供参考。